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非平衡コロイドの教科書

箱根正月

<本日の写真>最近、写真がなくて・・・お正月の箱根のお食事★まだ一ヶ月だってないのに、遠い記憶な感じ★★




ちょっと具合が悪いです★
わたくしも父上も母上もダウンしております★

そんな管理人ですが。
もう、明日は、新しい仮配属生がやってくるわけでございます★
それにあたって、管理人はいろいろ勉強をしているわけでございます。

昔少し書きましたが(http://a-scientist.jugem.jp/?eid=703)、うちの研究室ではいま、界面変動現象やら自己集積やらって言うものを扱っています。
で、これらを研究する際に、学生さんに読んでほしい教科書を順番に載せておこうと思います。
いい教科書を見つけたら、適宜アップしてきますー☆



まずはやはりここから・・・


■ 1番!

実験的見地からいろいろな非平衡現象を紹介している日本語の教科書。
これを読んだ後、化学的に進むか、物理的に進むかでお勧めの教科書は変わるわけですが。
うちは化学系なので、次に読んでほしいのが・・・



■2番!
 
我々がやっているような非平衡現象は、コロイド的視点から見ていくと、いろいろ分かってくるって思うんですよね。
てわけで、コロイドの入門書と言えばこれ。
一番で紹介されているショウノウ運動を、コロイド科学的に見た話ものっています。
小さくて持ち歩きやすいのも特徴です。


で、同列2番で、
 
コロイドはコロイドでも、我が研究室が得意とする微粒子並べのさきがけといえましょう。
上のと同様、小さくて持ち歩きやすいのですが・・・もしかしてこれってば廃盤??ショックー!!



■3番!


若干手前味噌な感じがあるのですが、次の入門書といえばこちらだと思われます。
広範囲な内容を押さえている上に、一冊にまとまっていてお手軽なので
(^-^;



■4番!


3番を読まれたあなたは、このシリーズの充実振りに感じ入ってくださると思います。
ただ、これのコロイド科学<4>がどうしても見つからない・・・なぜ・・・・??



■その他。

 もう、この後は、本当に興味しだいで手当たりしだいの観もありますが、微粒子ならべをやっている我々としては、ぜひこちらの本を手に取っていただきたい↓
 


美しいコロイドと界面の世界
この商品の他のレビューをみる≫

評価:
大久保 恒夫
まつお出版
¥ 2,100
(2001-03)
 
永山先生のモルフォ蝶のご本が廃盤な今、ビバ、微粒子並べ!な大久保先生のご本です。



他にも、イスラエルアチヴィリ先生の「分子間力と表面力」とか、前回のエントリーでご紹介したドゥ・ジャン先生の本とか、博士へ行かれる方ならご紹介したい本がいっぱいあるんですが、まぁ学士・修士ならこれくらいかなぁ、と・・・
なんか途中からコロイドの教科書説明になってしまって、非平衡から外れちゃった★
このエントリーはちまちま書き直すと思います
(^-^;
他、お勧めの教科書などございましたら、ぜひお教えくださいませ〜
m(._.*)mペコッ



ちょと配置が変だったりするんですが、直すパワーが今はありません・・・
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ヨウ素イオンのなぞ

お刺身たち<本日の写真>この写真って・・・以前だしたかしら?赤子を連れての温泉旅行で頂いたお刺身ー



ヨウ素。
ヨードチンキ、など、皆様にも結構馴染み深い元素ではないでしょうか。

しかしこのヨウ素。
とにかく奥が深いのです。
なにしろ「ヨウ素学会」なんてものもあるくらいですから★
http://fiu-iodine.org/

そして今・・・
研究生活10数年の私は、このヨウ素と向き合う羽目になったのでございます
(* ̄- ̄)y─┛~~


読者の皆様は、わたくしが先日お示ししたうごうご動く赤い油を覚えてらっしゃいますでしょうか
http://a-scientist.jugem.jp/?eid=703
この赤いのが、ヨウ素なんですけど。
なぜか今のところ、この油、ヨウ素イオンが入ってないとだめなのです。

なぜ他の陰イオンではだめなのか。
なぜヨウ素イオンなのか。
どうしてもそれが知りたいワタクシ。

あまりにも知りたくて、でも研究室ではゆっくり調べ物する時間もなくて、こんな深夜にやや頼りないウェブ情報を思わず調べてしまうのでございます★


ヨウ素イオン、というより、特殊なのはI3-(三ヨウ化物イオン)でしょうか。
直線型のイオンで、Wikipediaに原子間長さが載っています
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E3%83%A8%E3%82%A6%E5%8C%96%E7%89%A9%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3

ではでは、イオンの強さを示す帯電量はどれくらいなのでしょうか。
電子をひきつける力、電気陰性度がwikipediaに載っていました
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E9%99%B0%E6%80%A7%E5%BA%A6
すごいなぁwikipedia。
これをみるとヨウ素単体についての電気陰性度は分かって、で、たとえばI-については、サイズが大きくて、分極がしやすくて、イオン化傾向は低いのです
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denchi2.html

が・・・

I3-の情報が・・・

I3-は非常に安定、と聞いていますが、この安定度の尺度が何かも分かりません。
直線状分子だから電子伝導率がよく電解質として特殊、っていうのも知っているのですが、今回の系でその特性が効いているかも分かりません。








。。。家で研究の限界だよなー
( ̄(エ) ̄)y-゜゜゜




2009.2.3.追記
Calvero様に教わって、英語版wikipedia見てみました。
I3-が直線状になる理由として3-center-4-electron bond(日本語訳すると3中心4電子結合っていう、まぁ、そのまんまです★) っていうのを挙げていますhttp://en.wikipedia.org/wiki/Three-center_four-electron_bond

この3中心4電子結合ってのは、中心となる原子のp軌道と二つの配位子の軌道を組み合わせることでできる三つの分子軌道(結合性軌道・非結合性軌道・占有されていない反結合性軌道)によりなりたっていて、いわゆるふっつーの化学反応を考えるときのオクテット則(外殻に電子は八個入るように反応してー、みたいなやつです)で説明できない事象を、オクテット則に当てはまるように提唱されたもののようです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%8E%9F%E5%AD%90%E4%BE%A1

しかしこれ・・・理論的にはかなり信憑性高そうだけど・・・
提案された後、確認されたのだろうか・・・
ヽ(~〜~ )ノ ハテ?

それはそれとして、「超原子価ヨウ素」もしくは「hypervalent iodine」で調べるといろいろでてきそう♪
〆(._.)メモメモ

たとえばこんなの↓
超原子価ヨウ素の安定性・反応性はapical位(アピカル位。頂点。I3-でいえば端っこの原子)の超原子価結合の性質に大きく左右されている。
アピカル位の超原子価結合は開裂しやすく、大きな脱離能と酸化能を示す。

東京化成 http://www.tokyokasei.co.jp/useful-info/product-lit/R5027.pdf

ううむ?ってことは、I3-が安定ってのは正しくないのかな??
;;;;(;・・)ゞウーン

そもそも、なぜヨウ素は超原子価になるのでしょう。
それが分からないと、ヨウ素縛りから逃れられるのかどうかが分からない。
この本ほしいです・・・↓
Weinhold, F.; Landis, C. Valency and bonding, Cambridge, 2005; pp. 275-306.



本・・・本が読みたい・・・ゆっくり勉強する時間がほしいです。研究室で集中できる環境つくりに励もうっと★
いまだに旦那の熱は下がりません。でも今の一番の問題は、暴れる赤子を抱き上げた際に右手の親指をねじって腫れてしまって、ペンもお箸も持つのに一苦労ってところでしょうか。
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界面活性剤の解離度測定

勉強のお供<本日の写真>カフェ・ド・パリ・・・今度はバラとイチジクですよ★ 結構おいしかったですけれども(^^;;



すみません、完全研究覚書です(><)
今更、イオン性界面活性剤の解離状態を調べる方法を調べてます★

お役立ちなのはこのmsn質問箱でした↓
http://questionbox.jp.msn.com/qa2261558.html

まぁ要するに、電気伝導度の濃度依存性を調べよ、ということですよね。
界面活性剤の濃度にも気をつけなくちゃいけないみたいですけど
(□。□-) フムフム

私、化学出身の癖に、各反応基の解離度の感覚がないんですよね・・・
スルホン酸基なら解離度ほぼ1、とかいう感覚★
これ、解離度、というより電離度、って言ったほうが教科書的には一般的だと思います。

まずは電離度の表をいくつか。
http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2/contents/ch-2/2-bu/2-2-3.htm
下のほうに、一般的な溶液についての反応式・電離度・pKaが記載されています。
あと、確か化学便覧にもいくつか載っていた・・・はず。
まぁでも電離度って、温度とか周囲の環境でも変わるものもあから、怪しかったら自分で測定するのが一番ですよね。


てわけで・・・
質問箱では電気伝導度法、と書かれていますが「電気伝導率 測定」で調べると出てくる出てくる★
電気伝導率はECと訳されることが多いので、それで調べても出てくる出てくる★

この辺に測定機器カタログがあります↓
電気伝導率計
http://www.toadkk.co.jp/product/sci/por/ec.html

でまぁ、測定手順的には、中高でもやるような、こんな感じ。
これは塩酸の電離度が分かってるから簡単なんだけど↓
http://nels.nii.ac.jp/els/110001826802.pdf
;jsessionid=DFDBBE5795FAC66308D28F7C8C37950E?id=ART0001983593&type=pdf&lang=jp&host=cinii&order
_no=&ppv_type=0&lang_sw=&no=1232897887&cp=


あと、こんな実験も見つけました↓
http://www.sit.ac.jp/user/appchem/iwasaki/exp2006/2006ex08.pdf



・・・ま、あとは、
電気化学の本よもうっと
(* ̄- ̄)y─┛~~




私・・・電気化学の研究室出身のはずなんだよ、な・・・*o_ _)oバタッ
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逆格子の長さはなぜ逆数か?

初抹茶<本日の写真>大分前になりますが・・・初詣のときに、実に久しぶりにお抹茶を頂きました♪おいしかったー V(○⌒∇⌒○) ルンルン



まだまだ逆格子の説明を卒論生にしようと努力している管理人です。
光の気持ちになるって言うのは、これなかなか難しいんですよね。
そもそも皆様に降り注いでいる光と皆様とでは、時間の進み方は違いますし。

ま、そういう面白いお話は、電磁気学やら相対性理論やらにお任せするとして。

問題は、逆格子の定義ですよ、定義。
これをいかにわかってもらえるように教えるか。

まず、逆格子の一辺の長さってのは、格子の一辺の長さの逆数になります。
たとえば皆様が生きているこの空間の中で10 cmだったら、逆格子だと0.1 cm^(-1)。
50 cmだったら、0.02 cm^(-1)。
つまり、皆様が「長い」と感じる空間は、光にとっては「短い」空間になるわけです。

なぜか?

それはですね、光のお話をするときには、運動量を考えるのが便利だからなのです。


ちょっと面白い話に戻りましょっか。
たとえば皆様が生きている空間だと、運動エネルギーは、運動量を速度で積分したものになります。
運動量は(質量m)×(速度v)でmvって書かれます。
これをvで積分するから、(1/2)m(v^2)になります。

が、光だとそうはならない。
よく知られているアインシュタインの式、
E=m(c^2)、つまりm(v^2)
になる。

何でそうなるかといいますと、この世の中ってな、すごーく早く動くと質量が重くなる世界だからなんですね。

や、まじで。
皆さん、そういう世界に生きてますから。
SFじゃなくて、リアルですから。


てことは、ですね。
光の話をするときにエネルギー保存則とかで話をすると、実世界と光世界でわけが分からなくなるってことなんです。

皆さんの世界と、光の世界で、共通する法則。
それが運動量保存則、なのです。


で、この光の運動量。
それは(プランク定数っていう一定の数h)÷(波長λ)となっています。
なので、逆格子空間の一辺の長さは、格子の一辺の逆数として考えるんですね。



・・・なんて難しい話をするより。



光にとっては、
波長が長いほうがエネルギーが小さくて、
短いほうがエネルギーが大きいからだよ

って言ったほうが分かってもらえる気もするなー
(* ̄- ̄)y─┛~~



簡単に教えるのって、難しいです・・・なんだか「イッちゃってる」ブログが増えましたね(@@)(40%の確率で自然科学部門へ飛びますー↓)
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面心立方格子の実空間面と逆格子点の関係

格子面
















すみません・・・
久しぶり、研究覚書です。
卒論生に今更ながら分かってもらおうと努力中なのでございます★

パチンコ球ってさ。
ゆすって詰めると、きれいに並んでいくじゃない?
あの並び方のお話。

パチンコ球が3次元にみっちり並んだ場合。
二つの並び方があるんですよ。
面心立方格子っていうのと、六方格子って言う並び方。

でね、私はうんと小さな丸い球・・・髪の毛の細さよりも小さい球を並べているのですが。
重力があると、うんと小さな丸い球は、面心立方格子(fccって訳します)に並びがちなんですよね。


そうそう、こういう実験も、宇宙条件下でやって調べたりするんですよ。
前にNASAが報告した例だとね、宇宙だとfccじゃなくてランダムな六方格子になりがちなんだって。


・・・てまぁ、それはおいといて。
何しろメモ書きなので、手加減せずに書くと。
この面心立方格子における実空間面と逆格子点の関係がきちんと書かれた文献がなかなかないので、とりあえずネットサーフィンからピックアップ。


え?逆格子点って何かって?
それを語るには、まず、皆さんが光や電子の気分にならないといけませんねぇ・・・

格子って言うのは分かりますよね。
鉄格子とかいう、あれ。
皆さんには、鉄格子は、棒が並んでるように見えると思う。

ところが、光や電子には、あれが鏡のように見えるときがある。

そう、光や電子は波でもあるから。
その波の特性によって、規則的に並んだものに当たると跳ね返ったりしてしまう。

逆格子っていうのは、その、光や電子が感じる空間です。
逆格子点っていうのは、誤解を恐れずに言えば、みんなが見える空間(実空間)の面を、それぞれ点に表したもの。


一番いいのはこれじゃないかな。PDFだからちょっとめんどくさいけど・・・↓
http://www.scs.uiuc.edu/~chem584/handouts/Brillouin%20zones.pdf
逆格子点の記号の意味、実空間との比較がベクトル表示で表されてます。


そのほか、
実空間とブリリアンゾーンの関係はこちら↓
http://web.mit.edu/6.730/www/ST04/Lectures/Lecture7.pdf
面心立方に限らず、様々な格子のブリリアンゾーンと実空間との対応が載っています。
ただし、逆格子点の名称なんかは書かれてません。

これは珍しく、1stだけでなく2nd, 3rdのブリリアンゾーンの形も見えるサイト↓
http://phycomp.technion.ac.il/~nika/brillouin_zones.html
fcc以外に、sc, bccも載ってます。

逆格子点と、実格子のxyz軸および逆格子のxyz軸の対応が明確のはこちら↓
http://phy.ntnu.edu.tw/~changmc/Teach/SS/SS_note/chap02.pdf
fccとbccだけだけどね。

ちなみに、fccの(110)(111)(100)面の関係が知りたかったら、こちらの図はすごくわかりやすいです↓
http://www.fhi-berlin.mpg.de/~hermann/Balsac/BalsacPictures/fccnet.gif

てわけで・・・
そもそもKとUは対称性的には同一ですし、こんな風に一意に書くと誤解を生じそうなんですが、エネルギーバンド図との比較の感覚をつかんでほしいので、実空間面と対応する逆格子点を上の画像にアップロードしてみました。




間違ってたら誰か教えてください
*o_ _)oバタッ




今更かなり恥ずかしい内容・・・間違ってたらホント、教えてください(TT)
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